Profesorado

L. CARLOS SÁNCHEZ-CANTALEJO MORELL

Situación

Prerrequisitos

No existen en el plan de estudios.

Contexto dentro de la titulación

La asignatura Máquinas Eléctricas II, objeto de esta Planificación
Docente, es de carácter troncal y constituye una de las asignaturas
específicas de la especialidad de Electricidad. Conjuntamente con la
asignatura Máquinas Eléctricas I, forma parte de la materia troncal
MÁQUINAS ELÉCTRICAS (Real Decreto 1402/1992 sobre directrices
generales propias de la titulación y Real decreto 50/1995 sobre la
modificación del anterior, en lo referente a la denominación del
título universitario; BOEs de 22-12-1992 y 04-02-1995,
respectivamente).

Por sus contenidos, de acuerdo con los descriptores de BOE, esta
asignatura se encuentra integrada en el bloque de materias que aportan
los contenidos tecnológicos de la especialidad. La asignatura, que,
como se ha informado, forma parte de la material troncal MÁQUINAS
ELÉCTRICAS, fijará los cimientos para poder comprender y adquirir
posteriores conocimientos en asignaturas específicas.

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-- Importa destacar aquí, que parte de la información a desarrollar
(contexto dentro de la titulación y objetivos) sobre esta asignatura
se hará para salvar "un escollo", debido a que los descriptores que
aparecen en el BOE (Resolución de 8 marzo de 2002 de la Universidad de
Cádiz, BOE DE 3 de abril) no cumplen las directrices generales comunes
de los planes de estudios, en lo referente al desdoblamiento de las
materias troncales en asignaturas; no ajustándose a los contenidos de
las enseñanzas. Además de ser los descriptores gramaticalmente
incorrectos, y no tener en cuenta el momento de impartición de
la asignatura de CENTRALES ELÉCTRICAS. Afecta tanto a MÁQUINAS
ELÉCTRICAS II como a MÁQUINAS ELÉCTRICAS I. Conjuntamente con otros
aspectos que me hacen manifestar que no es apropiado que el desarrollO
de la MÁQUINA ASINCRONA O DE INDUCCIÓN se realice en la asignatura de
MÁQUINAS ELÉCTRICAS I, sino que debería serlo en MÁQUINAS ELECTRICAS
II. Lo contrario surge con la MÁQUINA SÍNCRONA.
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Máquinas Eléctricas II es una de las asignaturas base sobre la que se
construye la asignatura de Centrales Eléctricas (2º/2º cuatrimestre),
y, también, es el referente para las asignaturas posteriores: Diseño y
Ensayo de Máquinas Eléctricas (3º/1er cuatrimestre), Instalaciones
Eléctricas I y II (3º), Transporte y Distribución de Energía Eléctrica
I y II (3º), Accionamientos Eléctricos y Eléctrónicos (3º/2º
cuatrimestre), y Generación Eléctrica mediante Energías Renovables
(3º).

Recomendaciones

Es imprescindible haber cursado previamente la asignatura troncal
MÁQUINAS ELÉCTRICAS I.

Competencias

Competencias transversales/genéricas

- Capacidad de análisis y de síntesis.
- Adaptación a nuevas situaciones.
- Motivación por la calidad y mejora continua.
- Conocimientos de informática.
- Resolución de problemas.
- Capacidad de aplicar los conocimientos en la práctica.

Competencias específicas

• Cognitivas(Saber):

  - Conocimientos de tecnología, componentes y materiales.
  - Conocimientos de lengua extranjera (por la documentación empleada)
  - Conocimientos básicos de la profesión.
  

• Procedimentales/Instrumentales(Saber hacer):

  - Conocimientos de informática.
  - Capacidad de gestión de la información.
  - Métodos de diseño.
  

• Actitudinales:

  - Mostrar actitud crítica y responsable.
  - Toma de decisiones.
  - Sensibilidad por temas medioambientales.
  - Valorar el aprendizaje autónomo.
  

Objetivos

Esta asignatura, conjuntamente con MÁQUINAS ELÉCTRICAS I, forma parte de
la misma materia troncal; por lo que los objetivos de ambas son los
mismos, con diferentes desarrollos temáticos aunque estrechamente
relacionados.

Entre sus objetivos podríamos destacar:

- Estudiar los principios físicos, el funcionamiento y las características
constructivas más destacadas, así como ciertos aspectos relacionados con
el diseño, con la finalidad de conseguir un correcto conocimiento interno
y externo (caja de bornas y placa de características, entre otros) de las
máquinas eléctricas que se estudiarán.

- Mostrar y justificar los campos de aplicación de diferentes tipos de
máquinas eléctricas, en aras de establecer sus posibilidades de
utilización.

- Conocer ciertos motores eléctricos de pequeña potencia, con amplia
variedad de diseños y características, que están disponibles por
necesidades especiales de sus aplicaciones.

- Proporcionar criterios para la selección de máquinas eléctricas.

- Se desarrollará, con cierto grado de  profundidad, la máquina rotativa
de corriente continua (la máquina de construcción más compleja y delicada,
pero en cambio más versátil por sus facilidades de control de velocidad y
de par, en su funcionamiento como motor); así como, la máquina síncrona
cuya aplicación fundamental es en régimen de generador de energía
eléctrica en forma de corriente alterna.

- A su vez, desde el punto de vista industrial, se abordará, igualmente,
en esta parte de la materia troncal, aspectos relacionados con la
explotación de estos tipos de máquinas rotativas desde el enfoque
particular de su comportamiento, y su incidencia, en el resto del sistema
del que forman parte.

- En este último sentido, se incide, en la importancia del generador
síncrono como el elemento clave dentro de las Centrales Eléctricas; así
como los es en los grupos electrógenos de apoyo en los casos de falta del
suministro convencional de energía eléctrica (red aislada).

- Presentar una introducción al cálculo de máquinas eléctricas a través
de aspectos constructivos y de diseño.

- Siempre se tendrá en cuenta la existencia de asignaturas de
continuación, que incidirán en aspectos específicos de estas máquinas en
servicio o en su diseño. Por lo que se establecerán unos límites en el
desarrollo de ciertos temas.

Programa

TEMA 1: Máquinas rotativas de corriente continua. Aspectos constructivos.
Fem generada en el inducido y sistemas de excitación. Fenómenos en las
máquinas rotativas de corriente continua.

TEMA 2: Funcionamiento de la máquina de c.c. como generador y como
motor. Curvas características.

TEMA 3: La máquina de c.c. como motor en servicio. Problemáticas y
utilizaciones según el sistema de excitación.

TEMA 4: Regulación de la velocidad en los motores de c.c.

Tema 5: La máquina síncrona: Aspectos constructivos y de funcionamiento.
Diagramas vectoriales y circuito equivalente. Curvas características.
Ensayos.

Tema 6: Funcionamiento de un generador síncrono en una red.

Tema 7: Motor síncrono: Puesta en marcha, características de
servicio y aplicaciones. Regulación de la velocidad.

TEMA 8: El motor monofásico de colector y máquinas especiales.

TEMA 9: Cálculo y construcción de máquinas eléctricas. Aspectos
destacados.

Actividades

SIN DOCENCIA OFERTADA; Y, POR TANTO, SIN ACTIVIDADES REGLADAS, SALVO EL
EXAMEN FINAL Y LAS TUTORÍAS INDIVIDUALES.

Durante el desarrollo de la asignatura, en la parte de laboratorio, que
era obligatoria para todos los alumnos matriculados, se realizaban unas
prácticas, que consistían en:

- realización del cableado de distintos circuitos constitutivos
- el manejo de toda la instrumentación de medida apropiada
- la experimentación de las máquinas en estudio (según temario)
- y el uso de la correspondiente aparamenta de maniobra y protección.

Estas prácticas se identificaban por los siguientes, o similares, títulos:

PRÁCTICA 1: Máquina de c.c. Funcionamiento como generador. Curvas
características. Autoexcitación. (PARTE I).
PRÁCTICA 2: Máquina de c.c. Funcionamiento como generador. Curvas
características. Autoexcitación. (PARTE II).
PRÁCTICA 3: Máquina de c.c. Funcionamiento como motor. Arranque, frenado,
inversión de sentido de giro y regulación de velocidad.
PRÁCTICA 4: El sistema Ward Leonard y los cuadrantes de funcionamiento.
PRÁCTICA 5: La máquina síncrona. Funcionamiento como generador aislado.
Curvas características.
PRÁCTICA 6: Generador síncrono acoplado a la red. Funcionamiento del motor
síncrono.

El alumno realizaba las prácticas de laboratorio según un guión que
previamente había estudiado pormenorizadamente, antes de su realización;
en el cual, venía especificado el proceso a seguir en la experimentación
de la máquina (con vistas a comprobar su comportamiento o deducir su
circuito equivalente) y/u obtención de ciertas curvas características si
así se requiriese.

Cada práctica se realizaba después de la consiguiente teoría y de los
problemas de aplicación que la fundamentaban o apoyaban. Había un
seguimiento individualizado, durante cada una de las prácticas, del avance
en la adquisición de conocimiento del alumno. Como máximo, por motivos
justificados por escrito por el alumno afectado, podía no realizarse una
práctica.

Parte de las actividades planificadas (con un 50% de contenidos teóricos
totales y un 50% de contenidos totales prácticos) eran con presencia del
profesor, clasificándose en:

- Clases de teoría.
- Clases prácticas de problemas.
- Exposiciones o seminarios.
- Resolución en clase de problemas asignados (a un grupo o a un alumno).
- Clases prácticas (conjuntas o por grupos) en los laboratorios.
- Tutorías colectivas.
- Tutorías individuales.
- Realización de exámenes (parciales y final).

y otras actividades eran sin la presencia del profesor, tales como:

- Estudio de teoría.
- Estudio de las partes prácticas de la asignatura.
- Busqueda de información complementaria para afianzar conocimientos.
- Realización y entrega de problemas:
- propuestos por el profesor
- elaborados por el alumno
- Preparación de la documentación a entregar en las actividades que se
realicen.

En ningún caso las "actividades académicas dirigidas" podían ser
superiores a las 18 horas totales.

Metodología

Se insiste más en la fisiología (funcionamiento) de la máquina que en la
anatomía interna (aspectos constructivos). Se analiza la máquina partiendo
de fenómenos ligados a magnitudes internas para evolucionar a aquellas
magnitudes que pueden catalogarse como externas: tensión, corriente,
velocidad y par (en las que el técnico o ingeniero está interesado).
Poniéndose en evidencia los equilibrios que gobiernan y estabilizan su
funcionamiento.

Como recursos didácticos se utilizaban la pizarra y el retroproyector o el
cañón de proyección. Fundamentalmente la pizarra, por permitir un
desarrollo más pausado y donde se observaba más detalladamente todos los
procesos seguidos en las justificaciones; no obstante, el uso del cañon de
proyección permitía un desarrollo más rápido cuando éste era conveniente,
y, por supuesto, siempre que hubiera figuras o gráficos de difícil
epresentación.

Los desarrollos teóricos iban seguidos cada cierto tiempo por problemas de
aplicación, a fin de fijar las ideas y afianzar los conocimientos con
resultados numéricos (cuantitativos). Además de la realización por parte
del alumno, asistido por el profesor, de las correspondientes prácticas de
laboratorio, para el estudio y ensayo de las máquinas disponibles para
estos menesteres.

En las clases teóricas y prácticas se trataba que el alumno adquiriera los
conocimientos necesarios para que pudiera llegar a alcanzar los objetivos,
adquirir los conocimientos y competencias reseñadas anteriormente.

La lección magistral se utilizaba como medio de ofrecer una visión general
y sistemáticas de los temas, destacando los aspectos más importante de los
mismos.

En las tutorías (colectivas e individuales) se trataba de resolver las
dudas planteadas por los alumnos sobre las clases teóricas y prácticas, o
sobre las relaciones de problemas que los alumnos debía de realizar.

Distribución de horas de trabajo del alumno/a

Nº de Horas (indicar total): 133

• Clases Teóricas:  
• Clases Prácticas:  
• Exposiciones y Seminarios:  
• Tutorías Especializadas (presenciales o virtuales):
  • Colectivas:  
  • Individules:  
• Realización de Actividades Académicas Dirigidas:
  • Con presencia del profesorado:  
  • Sin presencia del profesorado:  
• Otro Trabajo Personal Autónomo:
  • Horas de estudio:  
  • Preparación de Trabajo Personal:  
  • ...

    Tutorias individuales en horario normal, para este fin, del profesor.

     
• Realización de Exámenes:
  • Examen escrito: 4  
  • Exámenes orales (control del Trabajo Personal):  

Criterios y Sistemas de Evaluación

El alumno debe conocer, en esencia, lo siguiente:

- Los principios físicos y de funcionamiento, las características, los
aspectos de diseño y las aplicaciones de las diferentes clases de máquinas
eléctricas estudiadas.
- Los procedimientos de obtención de los distintos parámetros de los
circuitos equivalentes y sus formas aproximada y simplificada.
- Órdenes de magnitudes, contrastados a través de los resultados numéricos
obtenidos analíticamente o experimentalmente.
- El correcto conexionado de las máquinas, y el de su aparamenta de
maniobra y protección.
- Saber diferenciar externa e internamente los distintos tipos de máquinas
eléctricas, y saber justificar sus puntos de similitud o de coincidencia
entre ellas.

La asistencia a clase era fundamental para el seguimiento de la materia.
Además, incidía favorablemente en el conocimiento del alumnado con vistas
a su posterior evaluación. Se exigía, en consecuencia, una asistencia
mínima del 70% para ser evaluado finalmente; casos excepcionales a esta
norma eran analizados concienzudamente, uno a uno, al inicio del curso
académico. Este requisito era extensivo, igualmente, a posibles
repetidores.

Se realizaba un primer examen parcial a mitad del cuatrimestre. El segundo
examen parcial coincidía con el final del cuatrimestre (convocatoria de
junio). En caso de no presentarse al primer examen parcial o no haberse
superado, se realizaba un examen final de toda la materia de la asignatura.

En la calificación final de cada parcial la parte de teoría participaba
con un 65%, y la parte práctica de problemas lo era con el resto, es
decir, el 35%.

La calificación final de la asignatura se obtenía:

* 70,0%; de la media aritmética de las calificaciones de los examenes
parciales; siempre y cuando, la suma de las calificaciones de los
parciales fuera igual o superior a 8,0 puntos; y no hubiera, entre éstos,
una calificación inferior a 3,5 puntos.
* 17,5%; de la calificación de las prácticas de laboratorio.
* 12.5%, es decir, el resto; se correspondía con la calificación de los
trabajos personales, o en grupos de dos personas, a entregar por los
alumnos.

Un no apto en las prácticas de laboratorio suponía un suspenso en la
asignatura.

Un aprobado por parciales suponía 1,0 puntos más en la calificación final
de la asignatura, si este aprobado se había conseguido con una
calificación igual o superior a 5,5 puntos.

Una vez cursada MÁQUINAS ELÉCTRICAS I, puede analizarse la posibilidad de
compensar la nota obtenida en MÁQUINAS ELÉCTRICAS II inferior a 5,0
puntos, si la calificación obtenida en MÁQUINAS ELÉCTRICAS I es superior a
6,0 puntos; sumándole, entonces, la mitad de ese exceso a la calificación
que se obtuvo en Máquinas Eléctricas II (sería posible, por tanto, no
tener que examinarse de nuevo en la convocatoria siguiente).

Únicamente se guardaban parciales para la convocatoria de junio del año en
curso. Se exigía, a su vez, el apto en las prácticas de laboratorio
realizadas durante el curso académico para poder presentarse a cualquier
examen final.

AHORA, AL NO REALIZARSE UN DESARROLLO Y SEGUIMIENTO DE LA ASIGNATURA
DURANTE EL CURSO ACADÉMICO, LA EVALUACIÓN SE CEÑIRÁ EXCLUSIVAMENTE A UN
EXAMEN FINAL (SEGÚN CALENDARIO OFICIAL APROBADO EN JUNTA DE ESCUELA).

EL EXAMEN FINAL SERÁ TEÓRICO (60%, CONSISTENTE EN TRES O CUATRO PREGUNTAS
A DESARROLLAR) Y PRÁCTICO (40%, CONSISTENTE EN DOS O TRES PROBLEMAS CON
DIFERENTES APARTADOS RELACIONADOS). EL CONOCIMIENTO DE ESQUEMAS DE
CONEXIONADO DE LAS MÁQUINAS EN SÍ Y CON LAS REDES SERÁ MUY IMPORTANTE EN
EL RESULTADO DE LA EVALUACIÓN.

Recursos Bibliográficos

- Máquinas Eléctricas. Jesús Fraile Mora. MCGRAW-HILL. 6ª edición. 2008.
- Máquinas Eléctricas. J. Sanz Feito. PRENTICE-HALL. 2002.
- Máquinas síncronas y máquinas de corriente continua.
F. Blázquez, J. Rodríguez, A.M. Alonso y C. Veganzones.
ETSIM-UPM. 2007.
- Teoría de máquinas de c.c. y motores de colector. A.M. Alonso Rodríguez.
Edición UPM-ETSII. 1979.
- Curso moderno de máquinas eléctricas rotativas. M. Cortés Cherta.
EDITORES TÉCNICOS ASOCIADOS. 1990.
- Problemas de Máquinas Eléctricas. J. Fraile Mora y J. Fraile Ardanuy.
MCGRAW-HILL Interamericana. Schaum. 2005.
- Problemas resueltos DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS
Ortega/Gómez/Bachiller.THOMSON-PARANINFO. 2008.
- Máquinas eléctricas. Funcionamiento en régimen permanente.
B.N.Miranda/J.M.Suárez. Tórculo Edicións. 4ª edición. 2006.
- Máquinas Eléctricas. Rafael Sanjurjo Navarro. MCGRAW-HILL. 1993.
- Máquinas Eléctricas. Stephen J. Chapman. 4ª edición. MCGRAW-HILL. 2005.
- Máquinas Eléctricas. Fitzgerald/Kingsley/Umans. 6ª edición. 2004
- Máquinas Eléctricas
J.J. Manzano Orrego
THOMSON-PARANINFO. 2008.
- Teoría y cálculo de bobinados eléctricos. J. Rapp. Editor.
- Cálculo Modular de Máquinas Elécricas. Manual práctico. J. Corrales
Martín.
Ediciones MARCOMBO. 1994.
- Máquinas eléctricas. Análisis y diseño aplicando Matlab.
J.J.Cathey. McGraw-Hill. 2003.